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Wikigeotech:Sonde de mesure de succion : Différence entre versions
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| + | ** Pas de problème de stockage des données qui sont transmises directement au boîtier de mesure | ||
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Version du 30 juillet 2020 à 11:33
Sommaire |
PRINCIPE
La sonde dite de succion permet de mesurer le potentiel hydrique d'un sol, couramment appelé succion. L’eau présente dans un sol est soumise à diverses forces. La succion dans un sol signifie l’attraction exercée par un système sur l’eau extérieure, rapportée à la surface de contact. Pour évoquer cette attraction on parle de potentiel hydrique du sol. Ce potentiel correspond à la différence d’énergie libre entre l’eau du sol et une eau de référence. En d’autres termes, il s’agit de la quantité d’énergie à fournir pour extraire l’eau du sol.
La principale difficulté pour cette mesure est que l'eau présente dans le sol n'est pas libre et le milieu n'est pas saturé.
Différents type de sonde
on distinguera deux types de sondes à foncer :
- sonde tensiométrique : le potentiel matriciel au sein du matériau poreux s’équilibre avec celui des sols environnants. Une mesure électrique est réalisée dans ce matériau poreux. Le boîtier électronique reliée à la sonde convertie la mesure en cbar.;
- tensiomètre à eau : un tensiomètre se compose d'un filtre poreux et d'un moyen de mesurer la contrainte, qui sont séparés par un réservoir rempli de fluide (généralement de l'eau). Les tensiomètres sont donc similaires dans leurs parties constitutives aux piézomètres. Ils fonctionnent en permettant à l'eau d'être extraite du tensiomètre, dans le sol, jusqu'à ce que le stress qui maintient l'eau dans le tensiomètre soit égal à la contrainte qui retient l'eau dans le sol, c'est-à-dire l'aspiration du sol.
Lorsque cette condition est remplie, il n'y aura plus d'échange d'eau entre le sol et le tensiomètre.
APPLICATIONS
La sonde de mesure de succion permet :
- de déterminer du potentiel hydrique au sein d’un massif non saturé, notamment en géotechnique ;
- évaluer l’état hydrique des sols de culture (cultures agricoles, fermes) ;
- aider à l'irrigation des parcs et des jardins.
AVANTAGES
Les deux types de sondes ont des avantages différents:
- le tensiomètre à eau :
- Gamme de mesure plus étendue vers les fortes tensions
- Mesure électrique facilement enregistrable sur centrale d’acquisition
- le tensiomètre :
- Absence de circuit hydraulique, ce qui simplifie la préparation
- peu de besoins de Maintenance de fonctionnement facilitée
- résistance au gel
- Pas de problème de stockage des données qui sont transmises directement au boîtier de mesure
LIMITATION
Dans l'hypothèse où plusieurs sondes doivent être posées, il est recommandé de réaliser un forage par sonde pour limiter au maximum les problèmes d'écoulement qui pourraient se produire du fait de bouchon étanche mal réalisé entre deux sondes (cas de sondes multiples dans un même forage).
MISE EN OEUVRE
La mise en oeuvre sera fonction de la nature et de la compacité des horizons traversés et du type de sonde.
Sonde pour cavité (à fond plat)
- Réalisation du forage destructif : l'utilisation de boue même biodégradable est interdit, ni même d'un fluide de forage autre que l'eau (utilisation d'additifs de type polymères par exemple) car cela risque d'obstruer l'élément filtrant ;
- Descente de la sonde : elle doit être soit munie de son enveloppe afin de la maintenir saturée soit d'un réservoir, en fond de forage ;
- Déversement d'un matériau perméable (gravillons calibrés) sur 0,50 m minimum au dessus de la sonde : cela permet de favoriser l'arrivée d'eau libre vers la sonde ;
- Réalisation d'un bouchon étanche jusqu'en surface avec un coulis plastique ou des billes d'argile expansive pour éviter l'arrivée d'eau parasite vers la sonde et mesurer strictement la pression liée à l'horizon géotechnique ;
- Possibilité de foncer une sonde (sur 1 m) si la base du forage se trouve dans un horizon peu compact. Dans cas réaliser directement le bouchon étanche au dessus de la sonde.
Sonde à foncer (à bout conique)
- Fonçage direct dans les terrains peu compacts ;
- Descente de la sonde par fonçage lent (1 à 2 cm/s) ;
- Le tube destiné au fonçage peut être perdu (si les raccords sont étanches) ou retiré. S'il est retiré, réaliser un bouchon étanche suffisamment long pour isoler la sonde des couches supérieures et des arrivées d'eau parasites.
Personnel
- Connaissance et respect de la norme d'essai[1].
- Connaissance de la notice spécifique à la sonde utilisée.
- Qualification de sondeur géotechnique[2]. Un sondeur expérimenté en forage d'eau peut être nécessaire pour les essais sur aquifères multiples (prévention des contaminations inter-nappes).
Précaution de mise en œuvre sur le terrain
- Maintien si possible du forage en eau avant et pendant la descente de la sonde munie d'une enveloppe étanche qui sera découpée sous l'eau ou munie d'un réservoir ;
- Les sondes hydrauliques sont d'un emploi délicat. Il faudra toujours s'assurer que le circuit de mesure de pression soit parfaitement saturé (absence de bulles de gaz) lors du mesurage ;
- Pour les autres type de sonde s'assurer de la saturation de l'élément filtrant ; il est recommandé d'utiliser des sondes à réservoir incorporé.
- La tête du forage sera géo-localisée.
MESURE, INTERPRÉTATION
l'interprétation sera réalisée conformément à la norme NF P 94-157-2[1].
COMMANDE
Les points suivants doivent faire l'objet d'une précision particulière lors de la commande :
- Repérer le forage sur un plan ;
- Définir la position de la sonde ;
- Définir la hauteur et le type du matériau perméable (cas de la sonde pour cavité) ;
- Définir la hauteur du bouchon et sa nature (coulis plastique ou billes d'argile expansive) ;
- Exiger une qualification (CQP foreur d'eau) ou des références qualité en matière de maîtrise des forages d'eau (charte qualité).
CONTRÔLE DES PRESTATIONS
Sur le terrain on s'attachera à vérifier
- l'implantation,
- la profondeur,
- le mode de réalisation du forage,
- le mode de pose de la sonde,
- l'étalonnage des matériels nécessaires au mesurage,
- la réalisation de plusieurs mesures de vérification après la pose,
- dans le cas de sonde foncées, multiplier les mesures jusqu'à stabilisation des valeurs.
RÉFÉRENCES
- ↑ Erreur de référence : Balise
<ref>incorrecte ; aucun texte n’a été fourni pour les références nomméesA. - ↑ Norme Internationale (2006). ISO TS 22475-2 - Reconnaissance et essais géotechniques − Méthodes de prélèvement par forage ou excavation et mesurages piézométriques − Partie 2 : Critères de qualification des entreprises et du personnel.
